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普傳變頻器在水泥行業(yè)中的節(jié)能應(yīng)用
【前言】通過了解水泥制造工藝及對(duì)水泥廠生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際考察得知，大部分水泥廠的一些設(shè)備尤其是一些大功率設(shè)備在生產(chǎn)過程中絕大部分時(shí)間都是不滿負(fù)荷,設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化程度相當(dāng)?shù)?幾乎完全靠人工調(diào)節(jié),如機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)、成球預(yù)加水系統(tǒng)、生料均化給料系統(tǒng)、水泥選粉系統(tǒng)、機(jī)立窯卸料系統(tǒng)等。普傳科技和水泥行業(yè)的工程技術(shù)人員通過對(duì)以上系統(tǒng)的長(zhǎng)期跟蹤研究，并結(jié)合改造幾十條水泥生產(chǎn)線的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出比較成熟的水泥廠五大生產(chǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速控制的改造方案，此方案投資少，安裝、調(diào)試及控制方便，運(yùn)行可靠，節(jié)電效果明顯，并提高了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度和加工工藝精度，受到水泥制造行業(yè)的歡迎。
大連某水泥有限公司共有三條水泥生產(chǎn)線，從2002年四月份開始對(duì)一臺(tái)132 kW 選粉風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造，經(jīng)過一段時(shí)間的測(cè)試證明節(jié)能效果特別明顯。以后陸續(xù)對(duì)立窯上的送風(fēng)機(jī)（245 kW一臺(tái)，215kW兩臺(tái)）、選粉機(jī)、選粉風(fēng)機(jī)及盤塔送料等電機(jī)進(jìn)行了變頻改造，電機(jī)功率從1.5KW到250 KW大小共130臺(tái)。改造后的實(shí)際測(cè)試情況證明，在幾個(gè)月的時(shí)間里靠節(jié)約的電費(fèi)就收回整體投資，在以后的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中也能夠以較低的生產(chǎn)成本在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中處于更有力的位置。
一、 機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)變頻改造裝置
老水泥企業(yè)的機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)擋風(fēng)板的開啟角度的機(jī)械調(diào)節(jié)方法來滿足燒結(jié)時(shí)不同的用風(fēng)量，有如下缺點(diǎn)：1）、電能浪費(fèi)嚴(yán)重；2）、調(diào)節(jié)精度差；3）、啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)沖擊大；4）、電機(jī)及風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高，負(fù)荷強(qiáng)度重；5）、起動(dòng)時(shí)機(jī)械沖擊大,設(shè)備使用壽命低;6）、噪聲大，粉塵污染嚴(yán)重等。
改造后的變頻供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原供風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原回路并聯(lián)，形成雙回路可轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，并將變頻器的調(diào)速裝置安裝在窯上，通過調(diào)節(jié)電機(jī)（風(fēng)機(jī)）的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燒結(jié)時(shí)的用風(fēng)量。其特點(diǎn)：
1）、節(jié)電效果好（改造后電機(jī)大部分時(shí)間運(yùn)行在35-40Hz左右既可滿足用風(fēng)量，節(jié)電率大于20%）；
2）、具有軟起功能，降低負(fù)荷強(qiáng)度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，啟動(dòng)電流小，相當(dāng)于增加電網(wǎng)容量；
3）、調(diào)節(jié)風(fēng)量精度準(zhǔn)確、方便；
4）、無需旁通放風(fēng)，減少水泥粉塵污染等。改造后的測(cè)試結(jié)果見（表一）。
二、 成球供水系統(tǒng)
生料成球工序是影響水泥熟料燒結(jié)質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一，其中水、料比例直接影響成球好壞。應(yīng)用變頻器后能通過跟蹤生料供給量對(duì)成球預(yù)加水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的閉環(huán)控制，料水配合穩(wěn)定，成球效果良好，大大提高水泥燒結(jié)質(zhì)量。提高自動(dòng)化程度和制造工藝水平。
三、 生料均化給料系統(tǒng)
此系統(tǒng)用變頻改造后，將所有送料口處的送料電機(jī)用變頻器進(jìn)行同步無級(jí)調(diào)速，等比例送料，提高均化效果，此點(diǎn)也是從制造工藝角度考慮。
四、 水泥選粉系統(tǒng)
選粉系統(tǒng)分選粉機(jī)和選粉風(fēng)機(jī)兩部分，選粉機(jī)由滑差電機(jī)調(diào)速，選粉風(fēng)機(jī)靠調(diào)節(jié)擋風(fēng)板角度調(diào)節(jié)用風(fēng)量，系統(tǒng)存在操作工藝復(fù)雜、調(diào)節(jié)精度差、浪費(fèi)電能嚴(yán)重的缺點(diǎn)，特別由于水泥制造環(huán)境粉塵嚴(yán)重，滑差頭故障率特別高，維修困難。變頻改造后，只要將電機(jī)調(diào)節(jié)到一個(gè)特定的轉(zhuǎn)速就能選出所需要的細(xì)度的顆粒，在節(jié)電的同時(shí)還做到了連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，綜合效益明顯。
五、 立窯卸料系統(tǒng)
為使水泥燒結(jié)過程中加料、供風(fēng)、卸料三平衡，立窯普遍采用滑差電機(jī)（電磁調(diào)速電機(jī)）做為盤塔式卸料裝置的動(dòng)力，該電機(jī)不但防護(hù)等級(jí)滿足不了水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需要，而且在相同輸出轉(zhuǎn)速的條件下消耗的功率也比Y系列電機(jī)高出百分之二十左右，在降低轉(zhuǎn)速時(shí)相差更多，因此采用變頻調(diào)速系統(tǒng)代替滑差調(diào)速后，解決以上所述的缺點(diǎn)，且調(diào)速性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滑差調(diào)速電機(jī)，在節(jié)電的同時(shí)維修費(fèi)用也大大降低。應(yīng)用變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，具有軟起功能，降低了電機(jī)的起動(dòng)電流和運(yùn)行電流，降低整個(gè)電力系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)啟動(dòng)和工作時(shí)的負(fù)荷強(qiáng)度，延長(zhǎng)了機(jī)械部件的使用壽命。另外對(duì)滑差電機(jī)的變頻改造提高了電機(jī)的防護(hù)等級(jí)，減少了因環(huán)境惡劣而造成的電機(jī)故障率。
六、 新型干法水泥生產(chǎn)線
國家發(fā)改委等部門2006年 “關(guān)于加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見” 確定水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)思想和目標(biāo)：2010年水泥預(yù)期產(chǎn)量12.5億噸，其中新型干法水泥比重提高到70%，累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2.5億噸。企業(yè)平均生產(chǎn)規(guī)模由2005年的20萬噸提高到40萬噸左右；新型干法水泥噸熟料熱耗由130kg下降到110kg標(biāo)準(zhǔn)煤，水泥單位產(chǎn)品綜合能耗下降25％……
1、工藝流程
2、新型干法水泥生產(chǎn)線招標(biāo) 直接采用變頻器或電機(jī)環(huán)保節(jié)能器，則在投入上就采取節(jié)能減排的措施，效果非常明顯。
大連某水泥制造有限公司3000噸新型干法水泥熟料生產(chǎn)線，采用PS7000系列變頻節(jié)能柜共17套。配置如下：
3、經(jīng)濟(jì)效益：
按保守預(yù)計(jì)，節(jié)電率25％，年生產(chǎn)300天，每天24小時(shí)計(jì)算，則節(jié)電及節(jié)省電費(fèi)如下（正常工作按額定功率80％）：
節(jié)電效果：
1559*80%*25%*24=7483(kWh ) /天
7483*30=224,496 (kWh ) /月
224,486(kWh )/月×10月＝2,244,860 (kWh ) /年
每度電按0.50元計(jì)算，則年節(jié)省電費(fèi)：2,244,860×0.5=1,122,430 元
即年節(jié)省電費(fèi)110萬元。
七、 主要應(yīng)用案例
1、 大連金山水泥制造有限公司
2、 大連天馬水泥廠
3、 唐山冀東水泥公司
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